【HALCON】projective_trans_pixel 関数について - ピクセルの射影変換

HALCONのprojective_trans_pixel関数は、画像中の特定のピクセル座標をホモグラフィー行列を使って射影変換し、異なる座標系に対応させるためのツールです。この関数は、画像内のピクセルの位置を正確に変換し、視点の変更や歪みの補正を行う際に非常に有効です。特定の領域やオブジェクトに焦点を当ててピクセルごとの座標変換を行うことで、カメラ視点の変更や画像の幾何学的補正を実現します。

projective_trans_pixel 関数の概要

projective_trans_pixelは、2Dホモグラフィー行列を使用して、指定されたピクセル座標を別の座標系に変換します。ホモグラフィー行列に基づく射影変換は、画像の遠近法補正や視点変更、歪み補正に欠かせない技術です。この関数は、画像内の特定のピクセルの新しい位置を計算するために使用され、変換後の座標を取得します。

関数の基本構文

projective_trans_pixel(HomMat2D, PX, PY, QX, QY)

• HomMat2D
  2Dホモグラフィー変換行列。
• PX, PY
  変換前のピクセルの座標。
• QX, QY
  変換後のピクセルの座標（出力）。

この関数は、入力ピクセル座標（PX, PY）を指定されたホモグラフィー行列HomMat2Dを使用して変換し、新しい座標（QX, QY）を計算して出力します。これにより、複数の視点や異なる座標系に基づいたピクセル座標変換が可能になります。

使用方法

projective_trans_pixelを使用して、ピクセル座標を射影変換する基本的な例を示します。

* 2Dホモグラフィー変換行列の作成（平行移動と回転）
hom_mat2d_identity(HomMat2D)
hom_mat2d_translate(HomMat2D, 50, 50)  * 50ピクセル右、50ピクセル下に移動
hom_mat2d_rotate(HomMat2D, rad(45), 100, 100)  * 100,100を中心に45度回転

* ピクセル座標の変換
PX := 120
PY := 150
projective_trans_pixel(HomMat2D, PX, PY, QX, QY)

* 結果を表示
disp_message(WindowHandle, 'Transformed Coordinates: ' + QX + ', ' + QY, 'window', 12, 12, 'black', 'true')

この例では、平行移動と回転を適用したホモグラフィー行列を使って、指定されたピクセル座標（PX, PY）を変換し、変換後の座標（QX, QY）を表示しています。これにより、複雑な視点変換が簡単に実現されます。

応用例

projective_trans_pixelは、次のようなシナリオで使用されます。

• 視点変更によるピクセル座標の変換
  カメラの位置や角度を変更したように画像中のピクセル座標を変換し、異なる視点からの解析を可能にします。

• 画像の歪み補正
  レンズ歪みや遠近法による画像の歪みを補正し、ピクセルごとに正しい位置に調整します。

• オブジェクトのトラッキング
  動く物体の位置を追跡し、異なる視点からのピクセル座標を計算して正確な位置を把握します。

具体例

以下は、projective_trans_pixelを使用して、画像中のピクセル座標を変換する実際の例です。

* ホモグラフィー行列の作成
hom_mat2d_identity(HomMat2D)
hom_mat2d_scale(HomMat2D, 1.5, 1.5, 0, 0)  * スケーリング
hom_mat2d_rotate(HomMat2D, rad(30), 200, 200)  * 回転

* ピクセル座標の変換
PX := 250
PY := 300
projective_trans_pixel(HomMat2D, PX, PY, QX, QY)

* 結果を表示
disp_message(WindowHandle, 'Transformed Coordinates: ' + QX + ', ' + QY, 'window', 12, 12, 'black', 'true')

このコードでは、スケーリングと回転を適用したホモグラフィー行列を使い、画像内の特定のピクセル座標を変換します。変換されたピクセル座標は、指定された新しい座標系で表示されます。

まとめ

HALCONのprojective_trans_pixel関数は、画像内のピクセルをホモグラフィー行列に基づいて射影変換する強力なツールです。これにより、視点変更や歪み補正、座標変換が正確に行われ、多くの画像処理やコンピュータビジョンのアプリケーションで活用されています。特に、ピクセル単位での座標変換が必要な場面で有効です。